Va rugam dezactivati programul ad block pentru a vizualiza pagina!

Cumpara abonament!
Plătește cu PayPal

Energia cinetică. Energia potenţială gravitaţională şi elastică.

Partajeaza in Google Classroom

Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Pentru a putea vizualiza un video va rugam sa va logati aici! Daca nu aveti cont va puteti inregistra apasand aici.
29 voturi 840 vizionari
Puncte: 10

Energia cinetică. Energia potențială gravitațională și elasticăAscunde teorie X

Energia mecanică

Energia mecanică este o mărime scalară ce descrie capacitatea unui sistem sau a unui corp de a efectua lucru mecanic.

Variația energiei mecanice a unui sistem mecanic, între două stări ale sale, este egală cu lucrul mecanic schimbat de sistem cu mediul exterior.

Dacă un corp primește lucru mecanic atunci energia lui crește, iar dacă el cedează lucru mecanic atunci energia lui scade.

Există două tipuri de energie mecanică:

- energia cinetică ce descrie starea de mișcare a unui corp sau sistem mecanic;

- energia potențială ce descrie poziția sau interacțiunea corpului cu un câmp de forțe;

Energia mecanică este o mărime de stare în timp ce lucrul mecanic este o mărime proces sau de transformare.

Energia mecanică se măsoară în Joule.

Energia cinetică

Considrăm un corp ce se află sub acțiunea mai multor forțe, ca și cel din figură.

Lucrul mecanic total efctuat de forțele ce acționează asupra corpului poate fi scris ca suma vectorială a forțelor înmulțită cu deplasarea efectuată de corp.

L subscript t equals open parentheses F with rightwards arrow on top plus G with rightwards arrow on top plus N with rightwards arrow on top plus stack F subscript f with rightwards arrow on top close parentheses d with rightwards arrow on top

Ținând cont de principiul fundamental al mecanicii și de cel al suprapunerii forțelor:

L subscript t equals m a with rightwards arrow on top d with rightwards arrow on top

unde a reprezintă accelerația corpului, iar d deplasarea lui între punctele A și B.

Deoarece atât accelerația cât și deplasarea au aceeași direcție și același sens putem folosi mai departe mărimile sau medulele lor.

a equals fraction numerator v subscript 2 minus v subscript 1 over denominator capital delta t end fraction

d equals v subscript m capital delta t

unde

v subscript m equals fraction numerator v subscript 2 plus v subscript 1 over denominator 2 end fraction

Înlocuind relațiile în formula lucrului mecanic total și efectuând calcule rezultă:

L subscript t equals fraction numerator m v subscript 2 squared over denominator 2 end fraction minus fraction numerator m v subscript 1 squared over denominator 2 end fraction

Observăm că lucrul mecanic efectuat de forțele ce acționează asupra corpului considerat este descris de diferența a două valori ale aceleiași mărimi, una ce caracterizează poziția finală a corpului și cealaltă ce caracterizează poziția inițială a corpului.

Energia cinetică a unui corp, calculată în raport cu un sistem de referință inerțial, este mărimea fizică scalară egală cu semiprodusul dintre masa și pătratul vitezei corpului.

E subscript c equals fraction numerator m v squared over denominator 2 end fraction

Trebuie remarcat faptul că energia cinetică este o marime relativă, dependentă de sistemul de referință ales, deoarece viteza este și ea o mărime relativă, dependentă de sistemul de referință ales.

Putem scrie lucrul mecanic schimbat de corp cu mediul exterior astfel:

L subscript t equals E subscript c B end subscript minus E subscript c A end subscript

sau

L subscript t equals capital delta E subscript c

Relația se numește Teorema variației energiei cinetice.

Variația energie cinetice a unui corp între două poziții este egală cu lucrul mecanic total efectuat de forțele ce acționează asupra corpului între cele două poziții.

Energia potențială

Energia potențială descrie poziția corpului într-un câmp de forțe conservativ. Mărimea ei depinde de câmpul de forțe ce acționează asupra corpului studiat.

Energia potențială descrie capacitatea unui cor p de a efectua lucru mecanic datorită interacțiunii cu un câmp de forțe.

Energia potențială gravitațională

Considerăm un corp ce se mișcă între două puncte A și B sub influența forței de greutate:

Lucrul mecanic efectuat de forța de greutate asupra corpului se poate scrie:

L equals m g capital delta h

unde

capital delta h equals h minus h subscript 0

sau

L equals negative open parentheses m g h subscript 0 minus m g h close parentheses

Definim energia potențială gravitațională a unui corp ca fiind:

E subscript p equals m g h

Unde h reprezintă înălțimea corpului față de un punct de referință arbitrar ales, de regulă față de suprafața pâmântului, unde considerăm energia potențială ca fiind egală cu zero.

Vom pute scrie în acest caz:

L equals negative open parentheses E subscript p f end subscript minus E subscript p i end subscript close parentheses

sau

L equals negative capital delta E subscript p

Lucrul mecanic efectuat de un câmp de forțe conservativ asupra unui corp între două puncte ale câmpului este egal cu variația energiei potențiale a corpului între cele două puncte luată cu semn schimbat. Relația poartă numele de Teorema variației energiei potențiale.

Energia potențială elastică

Folosind teorema variației energiei potențiale și relația ce descrie lucrul mecanic al forței elastice:

L equals negative k over 2 open parentheses x subscript 2 squared minus x subscript 1 squared close parentheses

putem afirma că energia potențială elastică a unui resort este descrisă de relația:

E subscript p equals fraction numerator k x squared over denominator 2 end fraction

unde x reprezintă alungirea resortului, iar k constanta elastică a acestuia.

 

 

Cumpara abonament
Plătește cu PayPal

Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.

Despre Lecții-Virtuale.ro

Lecții-Virtuale este o platformă educațională care oferă lecții online sub formă de filme și teste. Testele conțin execiții și probleme rezolvate complet. În prezent acoperim materiile Matematică, Fizică și Chimie. Scopul nostru este să ne concentrăm pe prezentarea noțiunilor și fenomenelor într-o manieră care să stimuleze înțelegerea și nu memorarea mecanică. Ne propunem să facilităm accesul la conținut educațional de calitate mai ales elevilor cu venituri mai modeste care nu își pemit meditații particulare. Am urmărit să venim și în ajutorul profesorilor și părinților, mai ales a celor din mediul rural, prin oferirea posibilității de evaluare automată a performanței elevilor care sunt grupați în interiorul platformei sub formă de clase virtuale. Echipa noastră însumează experiențe diverse, de la Matematică și Informatică, la Fizică, Chimie și Medicină. Acest website a fost realizat în conformitate cu viziunea noastră despre cum credem că trebuie prezentată informația științifică ca să fie mai ușor înțeleasă. Sperăm să vă simțiti bine alături de noi și să invățați lucruri folositoare. Hai România!

Newsletter

Abonează-te la Newsletter pentru a fi la curent cu toate ofertele noastre.

Parteneri

EduApps partener Lectii Virtuale UiPath partener Lectii Virtuale CCD Galați partener Lectii Virtuale

2020 © Lecții-virtuale.ro Toate drepturile rezervate
Termeni    Despre    Contact    Confidenţialitate    Cariere